Koherent optisk kommunikation: ljusets fas

Sammanhängandeoptisk kommunikationljusets fas
Koherent kommunikation beror inte bara på hur starkt ljuset är, utan också på var ljusets fas befinner sig, och använder till och med två ortogonala polarisationer. På så sätt kan mer information laddas in i samma våglängd, och överföringsavståndet kan också vara längre.
1. Koherent ljuskälla: fortfarande kontinuerlig laser, men kräver mer stabilitet
Ljuskällan i koherent kommunikation är fortfarande en kontinuerlig laser med koherent våg. Det är inte en pulserad laser eller LED, utan en kontinuerlig utmatning av en stabil ljusstråle som bärvåg för efterföljande modulering. Jämfört med den kontinuerliga lasern med koherent vågljuskällaI vanliga optiska moduler med kort räckvidd ställer det högre krav. Nyckeln är inte bara om effekten är tillräcklig, utan också om frekvensen behöver vara stabil och fasbruset behöver vara lågt. Så koherenta ljuskällor kan förstås som en mer stabil "optisk referens". Det är fortfarande en kontinuerlig laser, men kräver högre stabilitet.
2. Koherent modulering: Det är inte samma sak som EML-modulatorn
Strukturen för EML ärDFB-laser+EAM elektroabsorbentmodulator. EAM ansvarar för att ändra absorptionsintensiteten för att göra utljuset ljusare eller mörkare. Därför utför modulatorn i EML huvudsakligen intensitetsmodulering. Koherent modulering är annorlunda. Den använder vanligtvisIQ-modulatorIQ-modulatorer gör inte bara ljuset ljusare eller mörkare, utan delar upp en kontinuerlig ljusstråle i I- och Q-banor, styr två ortogonala faskomponenter som är 90 grader ifrån varandra och syntetiserar sedan utsignalen. På så sätt kan utsignalen bära både amplitud- och fasinformation samtidigt.
3、 Koherent demodulering: användning av lokal oscillatorljus för att läsa av fasen
Vanlig PD kan bara se ljusintensitet och kan inte direkt se fas. För att läsa fasen vid koherent mottagning måste en referensstråle som kallas LO, lokaloscillatorlaser, införas. Mottagaränden skickar det sända signalljuset och lokaloscillatorljuset till den optiska mixern. Två ljusstrålar interfererar, och interferensresultatet är relaterat till fasskillnaden mellan dem. Därefter omvandlar den balanserade detektorn detta interferensresultat till en elektrisk signal. Med hjälp av lokaloscillatorljuset kan mottagaränden avgöra hur mycket vinkel detta signalljus är förskjutet i förhållande till referensljuset.
4、 Plats i AIDC: Kort avstånd tittar fortfarande på IM-DD, DCI tittar mer på koherens
Den tydligaste platsen för sammanhängande kommunikation i AI-datacenter är DCI, vilket står för Data Center Interconnection. Det vill säga höghastighetsanslutningar mellan datacenter, parker och inom stadsområden.
IM-DD har dock fortfarande kostnads- och effektfördelar vid kortdistansanslutningar inom och mellan skåp. 800G och 1.6T optiska moduler med kort räckvidd kommer fortfarande i stor utsträckning att använda samma väg som EML, kiseloptik, PAM4, PD och TIA. Det koherenta systemet har fler komponenter, högre strömförbrukning och tyngre DSP, och kommer inte ovillkorligen att ersätta optiska moduler med kort räckvidd.